권호 표지

대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research) (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

대한토목학회 (Korean Society of Civil Engeneers)

  • 격월간
  • /
  • 1015-6348(pISSN)
  • /
  • 2799-9629(eISSN)

Aim & Scope

The Journal of the Korean Society of Civil Engineers (KSCE) is a bimonthly journal, founded in December 1981, for the publication of peer-reviewed papers devoted to research and development for a wide range of civil engineering fields. A list of topics considered to be in the scope of the journal are structural, nuclear, hydro, coastal and harbor, environmental, geo-technical and tunnel, transportation and highway, surveying and geospatial information, and railroad engineering. Also included in the journal are construction management, urban planning, and information technology. State-of-the-art papers are welcome and original work of multidisciplinary aspects on analysis, experiment and design will be considered for publication. For both readers and authors, all the submitted papers will be considered for accelerated review and publication.

https://journal.ksce.or.kr/ KSCI KCI

제32권6A호

  1. 김승준;신도형;최병호;강영종 327
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.327 PDF KSCI
    본 논문은 완성계 강사장교의 기하학적 특성이 극한 거동에 미치는 영향을 분석한다. 사장교는 구조형식의 특성에 따라 매우 효율적인 구조체로 알려져 있지만, 이러한 구조 특성에 따라 구조물의 극한 거동에 영향을 미치는 다양한 비선형성과 함께 복잡한 구조거동을 보인다. 본 연구에서는 거더 및 주탑의 단면 크기, 케이블 배치 형식 및 케이블 단면적 변화에 따른 완성계 강사장교의 극한 거동에 대해 다룬다. 선행연구를 통해 도출된 극한거동에 지배적인 활하중에 대해 각 인자의 변화에 대한 매개변수연구를 수행하였다. 활하중에 대한 완성계 사장교의 합리적인 해석을 위해 초기형상해석-활하중해석을 거치는 2단계 해석법을 통해 극한 해석을 수행하였다. 해석에 고려된 사장교 모델은 총 920.0 m의 지간장을 갖는 강사장교이고 케이블 배치각도에 따른 거동분석을 위해 방사형 사장교와 팬 형 사장교 모델을 이용하였다. 본 해석 연구를 통해 각 기하학적 특성 인자 변화에 따른 완성계 강사장교의 극한거동 변화 특성을 도출하였다.
  2. 이성행;신동욱;김경남;정경섭 337
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.337 PDF KSCI
    본 연구에서는 4대강 사업으로 건설중인 트러스형 리프트의 진동특성을 검토하기 위하여 모형실험이 수행된다. 경간 40 m, 높이 9 m의 트러스형 리프트게이트를 축척 1/25로 모형이론에 따라 아크릴과 납으로 모형을 제작하고, 폭 1.6 m, 길이 25 m, 높이 0.8 m의 수로에서 실험된다. 먼저 모형의 고유진동수가 측정되고 모형을 검증하기 위하여 유한요소 해석결과와 비교된다. 검증된 모형에서 상하류 수위와 문비 개방고에 따른 진동가속도 진폭이 측정된다. 또한 문비의 진동을 줄 일수 있는 하부형상을 검토하기 위하여 문비 최하부의 각도가 $20^{\circ}$, $35^{\circ}$, $50^{\circ}$인 모형을 제작하고 실험결과를 서로 비교한다. 실험 결과는 수문 조작 시 유지관리지침의 기본 자료를 제공하고, 수문의 진동특성과 진동을 줄일 수 있는 수문의 하부형상을 검토한다.
  3. 김승준;전진수;원덕희;강영종 347
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.347 PDF KSCI
    본 연구에서는 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 비틂 상수와 �� 상수식을 제안한다. Sine 파형 복부판을 갖는 플레이트 거더는 일반적으로 기하학적 특성에 따라 높은 면외 방향 강성 및 전단강도, 비틂 강성을 갖는다. 특히, 플레이트 I형 거더의 횡-비틂 강도를 산정하는 데 있어서 부재 단면의 비틂 상수 및 �� 상수는 큰 영향을 미치는데, 종래의 수식으로는 Sine 파형 복부판의 이러한 단면상수를 합리적으로 산정하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 Sine 파형 복부판의 기하학적 특성을 반영할 수 있는 새로운 제안식을 연구하였다. 쉘 요소를 사용한 I형 플레이트 거더의 순수 비틂 거동에 대한 유한요소해석결과를 통해 파형의 기하학적 특성에 따른 비틂 상수 변화를 분석하고 이를 회귀분석하여 수식을 제안하였다. 이후, 순수 비틂과 �� 비틂이 함께 존재하는 조건에서의 유한요소해석 결과를 통해 �� 상수 계산식을 제안하였다. 이 두 제안식은 단순 지지된 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 횡-비틂 좌굴해석 결과를 토대로 검증되었다. 본 연구에서 제안한 두 수식을 통해 Sine 파형 복부판을 갖는 I형 플레이트 거더의 중요한 두 단면 상수를 명확히 계산할 수 있고, 이를 통해 정확한 횡-비틂 좌굴 강도를 손쉽게 계산할 수 있다.
  4. 전건영;김남희;허영 355
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.355 PDF KSCI
    전국 농촌에 산재되어 있는 많은 수로교가 노후화되어 보수 보강 및 리모델링이 필요한 실정이다. 수로교는 농촌의 경관에 일부분을 차지하고 있으나 지금까지 본연의 기능 위주로 설계되어 구조물별 특징없이 소규모의 연속화된 구조적 특성을 가지고 있어 단조로운 경관요소를 이루고 있다. 따라서 기능과 안전 및 경관을 함께 고려한 수로교의 리모델링 설계가 요구되고 있어 본 연구에서는 이를 위한 실제 적용가능한 설계대안을 제시하고자 하였다. 수로교 설계대안을 제시하기 위하여 교량의 미학적 원리를 바탕으로 상하부구조의 형태과 배치, 색채와 문양 등을 미학적 설계요소로 표현하였으며 제시된 설계대안은 주변경관과 함께 지역적 맥락에 적합하도록 하였다. 본 연구에서 제시된 수로교 개보수 설계 대안 가이드라인은 농촌지역의 경관에 어울리도록 노후 수로교에 대한 개보수계획을 수립하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
  5. 이진학;대니 새일 369
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.369 PDF KSCI
    이 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 형상 최적화를 위한 직접탐색 기반의 최적화 기법을 적용하고, 최적화 기법간의 성능을 비교하여 효과적인 방법을 제안하고자 하였다. 이를 위하여 수평축 풍력 터빈의 최적설계 코드인 HARP_Opt(Horizontal Axis Rotor Performance Optimizer)을 기반으로 연간 발전량 평가 방법을 수정하고, HARP_Opt에서 적용하고 있는 기존의 유전자 알고리즘과 함께 패턴 서치 방법을 추가 적용하였다. 이를 1MW급 풍력 발전 터빈 블레이드의 단면 형상 최적 설계 문제에 적용하였으며, 기존의 유전자 알고리즘 및 마이크로 유전자 알고리즘, 그리고 패턴 서치 방법의 성능을 비교한 결과, 연간 발전량과 해의 일관성 면에 있어서는 패턴 서치 방법이 상대적으로 우수하였으며, 계산시간 측면에서는 마이크로 유전자 알고리즘이 상대적으로 우수한 것으로 분석되었다.
  6. 노명현;이상열 379
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.379 PDF KSCI
    본 연구에서는 새로운 에너지 수확용 Multi-layer 블록 구조를 제시하고 고체 및 Shell 유한 요소를 사용하여 다양한 기하학적 형상 변화에 대한 자유진동 특성을 분석하고 압전 성능을 실험적으로 평가한다. 본 연구에서 제시하는 블록 구조에 대한 2차원 및 3차원 유한요소 모델은 해석의 정확성 뿐 만 아니라 전체 진동 모드를 정확히 보여준다는 점에서 장점을 갖는다. ABAQUS가 적용된 유한요소 모델은 다양한 Tip mass 및 PZT 변화에 따른 Multi-layer 블록 구조의 자유진동을 분석하기 위하여 사용되었다. 특히, 본 연구에서 제시한 결과는 블록구조 전체의 기하학적 형상, Tip mass 및 Hole의 유무, Tip mass 및 PZT의 위치변화 등에 대하여 국부 및 전체 진동 모드에 미치는 중요한 영향들에 대하여 초점을 둔다. 또한, 실험실 규모의 실제 모형 실험을 수행하여 개발한 에너지 블록구조의 발전성능을 평가하였다.
  7. 이진학;박진순;박준석;이광수 389
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.389 PDF KSCI
    이 연구에서는 빠른 조류 환경에서의 재킷식 해양구조물인 울돌목 시험조류발전소 구조물에 대한 시공 중 및 운영 중 변형률을 장기 계측하여, 계측 자료를 다양하게 분석하였다. 우선 구조물 시공 단계별 변형률 응답의 변화를 분석하여, 양중, 블록재하, 파일 인발 및 근입 등의 작업 시 변형률에 큰 변화가 발생함을 제시하였다. 또한 재킷 레그 절단과 같은 구조변경 후의 고정하중 및 조류하중에 의한 변형률 변화를 분석하여, 조류하중보다는 고정하중에 의한 변형률의 변화가 크게 발생함을 확인하였으며, 운영 중 계측 결과로부터 주요 변동 주기 성분을 분석하여, 변형률 계측 자료에 M2 및 M4 조석 성분과 동일한 주기를 갖는 장주기 성분이 가장 크게 존재함을 확인하였다. 마지막으로 변형률 기반의 구조 건전성 모니터링에 있어 중요한 변형률 예측 모델을 신경망 기반으로 작성하여, 조류 유속 및 조위에 따른 변형률을 합리적인 수준에서 예측할 수 있음을 확인하였다.
  8. 신동구;조은영 399
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.399 PDF KSCI
    비세장 복부판을 갖고 균일모멘트를 받는 HSB 강재가 적용된 플레이트거더의 비탄성 횡비틀림좌굴 영역 휨강도 특성을 비선형 유한요소해석으로 분석하였다. HSB600 및 HSB800 강재로 제작된 균질단면 강거더와 HSB800 강재와 SM570-TMC 강재를 함께 적용한 하이브리드단면 거더를 고려하였으며, 일반강재와의 상대 비교를 위하여 SM490-TMC 강거더에 대한 해석도 수행하였다. 해석대상 비합성 I-거더 단면의 플랜지와 복부판을 쉘요소로 모델링하고 ABAQUS 프로그램을 이용하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였고 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하였으며, 이들이 비탄성 횡비틀림좌굴 영역에서 휨거동에 미치는 영향을 분석하였다. HSB 고강도강을 적용한 플레이트거더의 FE 해석과 한계상태법 도로교설계기준, AASHTO LRFD, Eurocode 등 국내외 주요 설계기준에 의한 공칭휨강도와 비교하고 이들 설계기준을 평가하였다.
  9. 안재석;김영욱;우광성 411
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.411 PDF KSCI
    이 연구에서는 수치해석 실험을 통하여, 원주방향 관통균열을 갖는 원통형 쉘의 패치보강 전후의 거동에 대한 평가와 다양한 변수에 따른 패치보강 효과를 분석하였다. 해석 모델의 신뢰성을 높이기 위해, h-법 및 p-법에 기초한 모델링, 두 가지 방법이 동시에 고려되었다. 또한 선형탄성파괴역학 개념에 기초하여 에너지 방출률을 산정하기 위해, 등가영역적분법 및 가상균열확장법이 고려되었다. 해석 예제로서, 먼저 연구에서 수행된 h-법 및 p-법 유한요소 모델을 검증하기 위해, 패치 보강전의 인장력을 받는 관통 균열이 있는 쉘 구조물이 해석되었으며, 해석 결과값들과 여러 참고문헌 값들이 비교되었다. 그리고 패치 보강된 원통형 쉘 시스템에서의 접착제 두께, 접착제 전단탄성계수, 패치 두께, 패치 재료, 균열 길이 등의 여러 설계 변수에 대한 민감도 해석이 수행되었다.
  10. 이종석 419
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.419 PDF KSCI
    굳지않은 콘크리트에는 항상 일정량의 잉여수가 발생하게 된다. 이러한 잉여수는 콘크리트 내부에서 갇힌공기로 남게 되어 내구성을 저하시키는 요인이 되므로 잉여수를 제거할 수 있다면 구조물의 내구성 향상에 큰 도움이 될 것이다. 기존에 많은 연구가 있었지만 투수시트의 특성에 대한 상세한 검토는 부족한 상태이며, 거푸집의 천공에 따른 시공성 저하는 여전히 의문이 있다. 따라서, 본 논문에서는 투수거푸집 시스템에서 직포 및 부직포 투수시트를 적용할 경우의 기초적인 특성을 실험을 통하여 검토하고 시공성 향상을 위해 거푸집에 천공을 하지 않는 투수거푸집에 대한 연구를 진행하였다. 그 결과 투수거푸집에서 직포와 부직포 투수시트를 사용한 경우 직포의 조밀성 및 부직포의 두께 등에 따라 일부 차이가 있었지만 W/C 감소, 표면 평탄성 증가, 표면부 강도 향상이 있었으며, 시멘트손실은 미미하여 적용성이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 투수시트 내부에 탈수된 잉여수의 배수통로를 가지고 있는 배수 부직포 투수시트를 적용한 경우 거푸집에 천공을 하지 않고서도 필요한 탈수성능을 발휘할 수 있어 시공성 향상에 기여할 것으로 판단된다.
  11. 이승태 427
    https://doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.427 PDF KSCI
    본 연구는 보통 및 혼합시멘트계 모르타르의 황산염침식 저항성에 대한 노출조건의 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. 모르타르를 제조한 후, 3종류 노출조건, 즉 1) 연속 완전침지, 2) 연속 반침지 및 3) 건습반복 조건에서 모르타르의 팽창, 강도, 밀도 등 역학적 성능변화를 52싸이클까지 주기적으로 관찰하였다. 실험결과에 따르면, 연속 반침지(Exposure B) 조건에 노출된 OPC 모르타르가 황산염침식에 의한 다량의 균열이 발생하므로써, 연속 완전침지 조건 및 건습반복 조건에 노출된 모르타르에 비하여 성능저하가 상대적으로 크게 나타났다. 그러나, 고로슬래그미분말 및 실리카퓸을 사용한 혼합시멘트계 모르타르는 낮은 투수성 및 조직구조의 밀실화효과에 의하여 노출조건에 관계없이 우수한 황산염침식 저항성을 보였다. 따라서, 콘크리트 구조물이 황산염침식 환경에 노출될 경우, 노출조건에 대한 고려가 반드시 이루어져야 할 것으로 판단된다.